Using Distributed Ledger Technologies to Support Complex Supply Chains

The concept of blockchain, as part of distributed ledger technologies, has gained a lot of interest recently, especially in cryptocurrencies. With the addition of other technical capabilities, e.g., smart contracts and oracles, this interest has spread to other areas as well and affects a wide variety of business processes such as supply chain processes. However, in research, the wide variety of processes finds inadequate consideration to date. In this research paper, we provide an overview of the state of the art of distributed ledger technologies in supply chains and point out future research topics. Therefore, we conducted a structured literature review, systematized potential application areas in supply chain processes, and showed that research gaps exist. To address the research gaps, we derived open research questions, whereby conducting design studies to deal with the practical problems in the application areas plays a central role

Decision Analytics and Decentralized Ledger Technologies for Determination and Preservation of Spare Part Value in Aircraft Maintenance

Aircraft spare parts are used to quickly replace defective parts and ideally avoid expensive aircraft-on-ground situations. Understanding the Fair Market Value of surplus parts is of eminent importance for the competitive advantage of a company. Decisions such as purchase, sale, storage or scrapping are made on the basis of the determined value. Domain experts state that the value of a part depends significantly on its specific characteristics, condition and workshop event history. If the documentation of this history is incomplete, this can lead to a complete loss of value of the part, since, for example, safety-relevant parts may no longer be used without complete documentation. For companies that want to be able to survive in the highly competitive Maintenance Repair and Overhaul market, the use of digital technologies for data-based decision making has become unavoidable. The drowning of data while at the same time thirsting for information affects all market participants who manage their spare parts using digital technologies. The competitive advantage over others is now to use this data efficiently and make decisions based on data rather than experience and instinct. On the other hand, processes still exist in this industry that require documentation in paper form. One such process is the documentation of workshop events for safety-relevant spare parts by means of certificates. Low mutual trust and the heterogeneity of regional requirements in a global market prohibit the establishment of a central instance for data management. The determination of a Fair Market Value was carried out manually for a long time, with great personnel effort and low reliability. The design of an Automated Spare Part Valuation concept provides a basis for data owners to use the amount of data reliably. Similar implementations in industry and with integrated automated evaluation prove the usability. The problem of incomplete certificates of workshop events is addressed and solved by the conception, implementation and evaluation of a Blockchain-based Certification System. The characteristics of a blockchain, in particular its decentralization and persistence, meet the requirements that could not previously be met in an environment with a lack of trust and due to the danger of a single point of failure.Flugzeugersatzteile dienen dem schnellen Austausch von defekten Teilen und vermeiden im Idealfall teure Aircraft-on-Ground-Situationen. Das Verständnis für einen Fair Market Value der überschüssigen Teile ist von eminenter Bedeutung für den Wettbewerbsvorteil eines Unternehmens. Entscheidungen wie Kauf, Verkauf, Einlagerung oder Verschrottung werden auf Basis des ermittelten Werts getroffen. Domänenexperten geben an, dass der Wert eines Teils maßgeblich von seinen spezifischen Charakteristika, seinem Zustand und seiner Werkstattereignishistorie abhängt. Ist der Nachweis dieser Historie lückenhaft, so kann es zum vollständigen Wertverlust des Teils kommen, da etwa sicherheitsrelevante Teile ohne lückenlose Nachweise nicht weiter verwendet werden dürfen. Für Unternehmen, die in der Lage sein wollen im starken Wettbewerb des Maintenance Repair and Overhaul Markts zu bestehen ist der Einsatz digitaler Technologien zur datenbasierten Entscheidungsfindung mittlerweile unumgänglich. Das Ertrinken an Daten bei gleichzeitigem Verdursten an Informationen trifft alle Marktteilnehmer, die ihre Ersatzteile mittels digitaler Technologien verwalten. Der Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen besteht nun darin, diese Daten effizient zu nutzen und Entscheidungen weniger nach Erfahrung und Instinkt, sondern datenbasiert zu treffen. Andererseits existieren auch in dieser Branche immer noch Prozesse, die eine Dokumentation in Papierform erfordern. Ein solcher Prozess ist die Dokumentation von Werkstattereignissen für sicherheitsrelevante Ersatzteile durch Zertifikate. Ein geringes Vertrauen untereinander und die Heterogenität regionaler Anforderungen in einem globalen Markt verbieten die Etablierung einer zentralen Instanz zur Verwaltung der Daten. Die Ermittlung eines Fair Market Value erfolgte lange Zeit manuell, unter großem personellen Aufwand und geringer Zuverlässigkeit. Die Konzeption eines Automated Spare Part Valuation Konzepts bildet eine Grundlage für Inhaber von Daten, um die Menge an Daten verlässlich zu nutzen. Ähnliche Umsetzungen in der Industrie und mit integrierter automatisierter Bewertung belegen die Einsatzfähigkeit. Das Problem der lückenhaften Zertifikate von Werkstattereignissen wird durch die Konzeptionierung, Implementierung und Evaluation eines Blockchain-based Certification System adressiert und gelöst. Die Eigenschaften einer Blockchain, insbesondere die Dezentralität und Persistenz, erfüllen die Anforderungen, die in einem Umfeld mit mangelndem Vertrauen und aufgrund der Gefahr eines Single Point of Failure, bisher nicht zu erfüllen waren

Lernfähiges Assistenzsystem zur Optimierung der Planung maritimer Großprojekte in der Anbahnungsphase

In der vorliegenden Dissertation wird ein digitales Assistenzsystem entwickelt, das die Planungsprozesse in der Anbahnungsphase maritimer Großprojekte unterstützt und optimiert. Dafür wird ein branchenspezifischer Simulationskern entwickelt, dessen Daten-basis mittels Machine Learning vervollständigt wird, um eine Anwendung in frühen Projektphasen trotz der vergleichsweise schlechten Datenlage überhaupt erst zu ermöglichen. Zudem wird ein Data Interface entwickelt, um die Integration der Teilsysteme hin zu einem gesamtheitlichen Assistenzsystem zu gewährleisten

Digitalisierung in der Logistikbranche

Die Transportlogistik leidet unter Fachkräftemangel - wie andere Branchen auch. Welche Möglichkeiten die Digitalisierung für die Gestaltung von attraktiven Arbeitsplätzen und Weiterbildungsangeboten bietet, stellen die Beiträge des Sammelbandes vor. Im ersten Abschnitt werden die beruflichen Handlungsfelder von Berufskraftfahrer:innen und ihre Rolle in Volkswirtschaft und Gesellschaft anhand berufswissenschaftlicher Methoden beschrieben. Die Beiträge des zweiten Abschnitts widmen sich den Auswirkungen der Digitalisierung auf Arbeits- und Geschäftsprozesse von Unternehmen der Transportlogistik und blicken auf die Verschiebungen in den Berufs- und Weiterbildungsprofilen für Berufskraftfahrer:innen und Fachkräfte. Im dritten Abschnitt werden Weiterbildungskonzepte für veränderte Kompetenzbedarfe in der Transportlogistik vorgestellt. Die Inhalte wurden in logistikzentrierten Forschungsprojekten zur beruflichen Qualifizierung, zur Medienkompetenz, zu integrativem Arbeiten und Lernen sowie zum Verhältnis Mensch und Logistik in der Digitalisierung entwickelt. Zu den Konzepten werden erste Erfahrungen aus der praktischen Erprobung reflektiert. Die präsentierten Forschungsergebnisse wurden mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und aus dem Europäischen Sozialfonds der Europäischen Union (ESF) gefördert

Annals of Scientific Society for Assembly, Handling and Industrial Robotics 2021

This Open Access proceedings presents a good overview of the current research landscape of assembly, handling and industrial robotics. The objective of MHI Colloquium is the successful networking at both academic and management level. Thereby, the colloquium focuses an academic exchange at a high level in order to distribute the obtained research results, to determine synergy effects and trends, to connect the actors in person and in conclusion, to strengthen the research field as well as the MHI community. In addition, there is the possibility to become acquatined with the organizing institute. Primary audience is formed by members of the scientific society for assembly, handling and industrial robotics (WGMHI)

Annals of Scientific Society for Assembly, Handling and Industrial Robotics 2021

This Open Access proceedings presents a good overview of the current research landscape of assembly, handling and industrial robotics. The objective of MHI Colloquium is the successful networking at both academic and management level. Thereby, the colloquium focuses an academic exchange at a high level in order to distribute the obtained research results, to determine synergy effects and trends, to connect the actors in person and in conclusion, to strengthen the research field as well as the MHI community. In addition, there is the possibility to become acquatined with the organizing institute. Primary audience is formed by members of the scientific society for assembly, handling and industrial robotics (WGMHI)

Annals of Scientific Society for Assembly, Handling and Industrial Robotics 2021

This Open Access proceedings presents a good overview of the current research landscape of assembly, handling and industrial robotics. The objective of MHI Colloquium is the successful networking at both academic and management level. Thereby, the colloquium focuses an academic exchange at a high level in order to distribute the obtained research results, to determine synergy effects and trends, to connect the actors in person and in conclusion, to strengthen the research field as well as the MHI community. In addition, there is the possibility to become acquatined with the organizing institute. Primary audience is formed by members of the scientific society for assembly, handling and industrial robotics (WGMHI)

Digitalisierung als Distributivkraft: Über das Neue am digitalen Kapitalismus

Nehmen uns Roboter die Arbeit weg? Wer diese Frage stellt, missversteht die Digitalisierung - sie ist keine industrielle Revolution mit anderen Mitteln. Die Autorin sucht nach dem wirklich Neuen hinter der Digitalisierung und dem digitalen Kapitalismus. Sie stellt in ihrer Analyse dem Marx'schen Begriff der Produktivkraft die Idee der Distributivkraft zur Seite. Von der Plattformökonomie bis zur künstlichen Intelligenz wird damit verstehbar: Es geht immer weniger um die effiziente Produktion von Werten, sondern vielmehr um deren schnelle, risikolose und auf Dauer gesicherte Realisierung auf den Märkten. Neben der Untersuchung dieser Dynamik und ihrer Folgen wird auch diskutiert, warum die Digitalisierung als Distributivkraft zu einer ökologischen Destruktivkraft zu werden droht.Are robots taking away our jobs? Those who ask this question have misunderstood digitalisation - it is not an industrial revolution by other means. The author searches for the actual novelties brought about by digitalisation and digital capitalism. In her analysis, she juxtaposes Marx's concept of productive force with the idea of distributive force. From the platform economy to artificial intelligence, Pfeiffer shows that digital capitalism is less about the efficient production of value, but rather about its fast, risk-free, and permanently secured realisation on the markets. The examination of this dynamic and its consequences also leads to the question of how destructive the distributive forces of digital capitalism might be

Autonome Waffensysteme - Endbericht zum TA-Projekt

Technologische Fortschritte, die in den letzten Jahren in den Bereichen Robotik und künstliche Intelligenz erzielt wurden, haben Waffensysteme, die ohne menschliches Zutun Ziele auswählen und bekämpfen können, an die Schwelle zur konkreten Umsetzung gerückt. Automatisierung und Autonomie werden bereits heute für eine breite Palette an Funktio­nen bei Waffensystemen genutzt (u. a. Suche und Identifizierung potenzieller Ziele mithilfe von Sensordaten, Zielverfolgung, Priorisierung und Bestimmung des Zeitpunkts für den Angriff auf diese Ziele). Die Erweiterung autonomer Funktionen von Waffensystemen steht daher in allen technologisch fortgeschrittenen Ländern auf der Agenda. Der Bericht verfolgt einen breiten Analyseansatz und deckt eine Vielzahl von Facetten des Themas ab. Zunächst erfolgt eine Darstellung des technologischen Reifegrads und der Entwicklungsperspektiven von AWS. Anhand einer Bestandsaufnahme von existierenden und in der Entwicklung befindlichen Systemen wird illustriert, welche Funktionen moderne Waffensysteme bereits heute und in absehbarer Zukunft autonom ausüben können. Auf Grundlage dieser militärischen Fähigkeiten werden mögliche Einsatzszenarien für AWS diskutiert und sich daraus ergebende sicherheitspolitische Implikationen analysiert. Hier stehen die Fragen im Mittelpunkt, ob der mögliche Einsatz von AWS zu mehr oder weniger kriegerischer Gewalt führen würde, welche Auswirkungen auf die regionale Stabilität und das strategische Gleichgewicht zu erwarten wären und ob neue Rüstungswettläufe ausgelöst werden könnten. Ob und ggf. inwiefern die Anwendung tödlicher Gewalt durch autonom agierende Maschinen moralisch zulässig ist, ist die Kernfrage der ethischen Debatte um AWS, die im Bericht ausführlich dargestellt wird. Inhalt Zusammenfassung 9 1 Einleitung 29 2 Abgrenzung des Untersuchungsgegenstands 33 2.1 Definitorische Ansätze 34 2.2 Autonom, semiautonom oder automatisiert? 35 2.3 Die Definition des US-Verteidigungsministeriums 39 2.4 Die Qualität menschlicher Kontrolle über AWS 40 3 Technische Grundlagen von Autonomie 45 3.1 Autonomie aus informationstechnologischer Sicht 45 3.2 Autonome Funktionen aktueller militärischer Systeme 46 3.2.1 Autonomie für Mobilität 46 3.2.2 Autonomie für Zielerkennung/Zielbestimmung 47 3.2.3 Autonomie für Informationsgewinnung 48 3.2.4 Autonomie für die Fähigkeit zur Zusammenarbeit 49 3.3 Künstliche Intelligenz als Schlüsseltechnologie 50 3.3.1 Maschinelles Lernen 52 3.3.2 Was können KI-Systeme heute leisten? 53 3.3.3 Begrenzungen, Schwierigkeiten und Risiken bei KI-Systemen 56 4 Verbreitung, Status und Trends unbemannter Waffensysteme 67 4.1 Überblick zu einsatzreifen unbemannten (teil)autonomen Waffensystemen 70 4.1.1 Fliegende Systeme 71 4.1.2 Bodensysteme 76 4.1.3 Systeme zu Wasser 82 4.2 Forschungs- und Entwicklungstrends 85 4.2.1 USA 86 4.2.2 Europa 93 4.2.3 Weitere Schlüsselakteure 99 5 Einsatzszenarien 101 5.1 Argumente für AWS 101 5.2 Erwartete militärische Fähigkeiten 104 5.3 Missionen/Einsatzszenarien 110 5.3.1 Erwartete Missionen 111 5.3.2 Denkbare militärische Einsatzszenarien für AWS 114 5.3.3 Zwischenfazit 119 6 Sicherheitspolitische Implikationen von AWS 125 6.1 Mehr oder weniger Kriege? 126 6.2 Veränderung der Kriegsführung 127 6.3 Destabilisierende Wirkung in Krisen 130 6.4 Auswirkungen auf regionale Stabilität 131 6.5 Auswirkungen auf das strategische Gleichgewicht 132 6.6 Rüstungsdynamiken 133 6.7 Unkontrollierte Weiterverbreitung 133 6.8 Technologische Risiken 134 7 Humanitäres Völkerrecht und autonome Waffensysteme 137 7.1 Prüfungspflicht (Artikel 36 ZP I) 138 7.2 AWS im Lichte der Prinzipien des HVR 139 8 Ethische Fragestellungen im Kontext autonomer Waffensysteme 149 8.1 AWS und die Ethik des Krieges 150 8.1.1 Die Lehre vom gerechten Krieg 151 8.1.2 Ermöglichen AWS eine ethischere Kriegsführung? 153 8.2 AWS und die Würde des Menschen 162 8.2.1 Der Begriff der Menschenwürde 162 8.2.2 Verletzt der Einsatz autonomer Waffensysteme die Menschenwürde? 164 8.3 Die Frage der Verantwortung 168 8.3.1 Rechtliche Sicht 170 8.3.2 Moralische Sicht 173 8.4 Fazit 175 9 Möglichkeiten der Rüstungskontrolle 179 9.1 Rüstungs- und Exportkontrollabkommen mit Relevanz für AWS 179 9.1.1 Rüstungskontrollverträge 180 9.1.2 Transparenz und vertrauens- und sicherheitsbildende Maßnahmen 184 9.1.3 Nichtverbreitung und Exportkontrolle 185 9.2 Die Konvention über bestimmte konventionelle Waffen 189 9.2.1 Menschliche Kontrolle über AWS 191 9.2.2 Positionen wichtiger Staaten bzw. Organisationen 194 9.2.3 Gemeinsamer Vorschlag von Deutschland und Frankreich auf der CCW GGE 207 9.2.4 Ausgangslage für die weitere Diskussion im Rahmen der CCW 209 9.3 Regulierungsansätze der präventiven Rüstungs- und Exportkontrolle 212 9.3.1 Vertrauens- und sicherheitsbildende Maßnahmen 216 9.3.2 Exportkontrolle 218 9.3.3 Verbindliche Regulierung bzw. Verbot von AWS 219 9.4 Handlungsmöglichkeiten 222 9.4.1 Die Möglichkeiten innerhalb der CCW ausschöpfen 223 9.4.2 Engagement über die CCW hinaus verbreitern 224 9.5 Fazit 228 10 Literatur 229 10.1 In Auftrag gegebene Gutachten 229 10.2 Weitere Literatur 229 11 Anhang 261 11.1 Abbildungen 261 11.2 Tabellen 261 11.3 Kästen 261 11.4 Abkürzungen 26